Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние теории и практики перевозок грузов в малой автотранспортной системе 9
1.1 Практика перевозок грузов в малой автотранспортной системе 9
1.2 Современное состояние теории грузовых перевозок в области оперативного планирования 14
Выводы по первой главе 22
2 Исследование влияния средней технической скорости и времени простоя под погрузкой-выгрузкой на результаты функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 24
2.1 Общая методика исследований 24
2.2 Исследование влияния средней технической скорости на результаты функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 31
2.3 Исследование влияния времени простоя под погрузкой-выгрузкой на результаты функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 58
Выводы по второй главе 69
3 Разработка модели функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств и программно-математического обеспечения 71
3.1 Модель функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 72
3.2 Программно-математическое обеспечение модели функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 87
Выводы по третьей главе 97
4 Методика оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системе с учетом неравномерности работы автотранспортных средств и её экспериментальная проверка 98
4.1 Методика оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системы с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 98
4.2 Экспериментальная проверка разработанной методики оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системе перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств 100
4.3 Экономическая оценка применения разработанной методики в практике оперативного планирования 103
Выводы по четвертой главе 106
Заключение 107
Список литературы
- Современное состояние теории грузовых перевозок в области оперативного планирования
- Исследование влияния средней технической скорости на результаты функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
- Программно-математическое обеспечение модели функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
- Экспериментальная проверка разработанной методики оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системе перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Достижение главных целевых ориентиров Транспортной стратегии РФ на период до 2030 года должно быть обеспечено эффективной работой автомобильного транспорта, которая в оперативном планировании предполагает учёт выработки в тоннах и тонно-километрах.
Исследование практики показало, что существует множество автотранспортных систем перевозок грузов (АТСПГ), отличающихся друг от друга особенностями учёта выработки в тоннах и тонно-километрах. и это отражено в классификации и моделях функционирования АТСПГ, разработанных в СибАДИ. На практике в городских условиях эксплуатации грузы перевозятся, в основном, на маятниковых и кольцевых маршрутах автотранспортными средствами (АТС), что согласно классификации соответствует условиям функционирования малой АТСПГ. В таких АТСПГ наблюдается неравномерность работы АТС, под которой следует понимать величину отклонения выработки в тоннах и тонно-километрах, возникающую ежедневно в зависимости от влияния таких факторов, как средняя техническая скорость и время простоя под погрузкой-выгрузкой. Неравномерность работы АТС влияет на выполнение плана перевозок и в конечном итоге приводит к снижению прибыли. Обзор состояния теории грузовых автомобильных перевозок показал, что для малой АТСПГ имеются теоретические и методические решения для определения выработки в тоннах и тонно-километрах, но без учета неравномерности работы АТС.
Настоящее диссертационное исследование определяется требованиями паспорта научной специальности 05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта, п. 2 – Оптимизация планирования, организации и управления перевозками пассажиров и грузов, технического обслуживания, ремонта и сервиса автомобилей путем использования программно-целевых и логистических принципов.
Степень разработанности темы исследования. Существенный вклад в разработку теоретических положений грузовых автомобильных перевозок внесли отечественные ученые, такие как П.В. Каниовский, С.Р. Лейдерман, Л.Л. Афанасьев, С.М. Цукерберг, В.А. Гудков, А.В. Вельможин, Л.Б. Миротин, С.М. Резер, Б.Л. Геронимус, В.И. Николин, В.И. Рассоха, И.Е. Агуреев и др. Вопросам учёта вероятностных факторов в теории грузовых автомобильных перевозок посвятили свои работы ученые С. М. Резер, В. Н. Луканин, О. П. Гуджоян, А. В. Ефремов, Б. П. Безель, Л. Б. Миротин, А. В. Вельможин, В.А. Гудков, В.И. Николин и др.
Цель диссертационного исследования – обеспечение выполнения плана перевозок грузов в малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС за счет разработки методики оперативного планирования.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
1. Подтвердить необходимость учета неравномерности работы АТС в малой АТСПГ при оперативном планировании перевозок грузов.
-
Выявить зависимости влияния средней технической скорости АТС и времени простоя его под погрузкой-выгрузкой на результаты функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
-
Разработать модель функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС и её программно-математическое обеспечение.
-
Разработать методику оперативного планирования перевозок грузов в малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
-
Выполнить экспериментальную проверку разработанной методики и дать экономическую оценку применения её в практике оперативного планирования.
Объектом исследования является процесс перевозок грузов в малой АТСПГ.
Предметом исследования являются закономерности процесса перевозок грузов в малой АТСПГ.
Научная новизна:
-
Подтверждена необходимость учета неравномерности работы АТС в малой АТСПГ при оперативном планировании перевозок грузов.
-
Установлены зависимости влияния средней технической скорости и времени простоя под погрузкой-выгрузкой АТС на результаты функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
-
Разработана модель функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
-
Разработана методика оперативного планирования перевозок грузов в малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
Теоретическая и практическая значимость работы:
– выявлены зависимости влияния средней технической скорости и времени простоя под погрузкой-выгрузкой АТС на результаты функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС;
– разработана модель функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС и методика оперативного планирования перевозок грузов в малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС;
– предложено программно-математическое обеспечение для практического использования разработанной модели в методике оперативного планирования.
– выполнена экспериментальная проверка разработанной методики и дана экономическая оценка применения её в практике оперативного планирования.
Методология и методы исследования основываются на теории грузовых автомобильных перевозок, изложенной в научных трудах, положениях теории вероятностей и математической статистики, системном анализе, изучении производственного опыта. Методы исследования: наблюдение, сравнение, эксперимент, анализ, синтез, моделирование.
Положения, выносимые на защиту:
-
Зависимости влияния средней технической скорости и времени простоя под погрузкой-выгрузкой АТС на результаты функционирования малой АТСПГ с учётом неравномерности работы АТС.
-
Модель функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
3. Методика оперативного планирования перевозок грузов в малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС.
Степень достоверности обеспечивается достаточным числом наблюдений исследуемых факторов; корректностью применения апробированного математического аппарата теории вероятностей и математической статистики; определением параметров функционирования малой АТСПГ с вероятностью 0,95; обоснованным объемом экспериментальных исследований, проведенных непосредственно при перевозке грузов в малой АТСПГ.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на VII Всероссийской научно-практической конференции ФГБОУ ВПО «СибАДИ» (с международным участием) (г. Омск, 2012 г.); 66-й Всероссийской научно-практической конференции ФГБОУ ВПО «СибАДИ» «Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России» (с международным участием) (г. Омск, 2012 г.); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки (г. Омск, 2012 г.); Всероссийском конкурсе молодых ученых «Итоги диссертационных исследований» РАН (г. Москва, 2012 г.); 67-й научно-практической конференции «Теория, методы проектирования машин и процессов в строительстве» (г. Омск, 2013 г.); Международной научно-практической конференции «Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых» (г. Омск, 2014 г.); Международной научно-практической конференции ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» «Проектирование и управление автомобильными дорогами: реформирование учебных программ в Российской Федерации. Разработка и внедрение магистерских программ в России» (г. Оренбург, 2014 г.).
Реализация результатов работы. Результаты работы приняты к использованию в ООО «Бенар-Авто», ООО «Газавтосервис», а также используются в учебном процессе при подготовке магистрантов направления «Организация и управление транспортными процессами» на кафедре «ОПиУТ» ФГБОУ ВПО «СибАДИ», что подтверждается справками о внедрении.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 13 печатных работ, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, один госбюджетный отчет.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 141 страница, включая 36 рисунков, 24 таблицы и 6 приложений.
Современное состояние теории грузовых перевозок в области оперативного планирования
Ранее П.В. Каниовский [43, 44], С.Р. Лейдерман [50, 51, 52, 53], Л.Л. Афанасьев [2, 3], С.М. Цукерберг [91] предложили формулы для расчёта производительности одного автомобиля. см. формулы (1),(2),(3), применительно к исследуемым условиям, а по мнению В.И. Николина [63], – функционирование некой усредненной АТСПГ. Данные формулы предлагают использовать и в настоящее время для оперативного планирования перевозок грузов, как показано в подразделе 1.1.
В работах [2, 43, 84, 93] было указано, что существующие системы и методы измерения работы АТС не являются совершенными и нуждаются в изучении с целью их практического применения.
Был сделан вывод, что грузовой автомобильный транспорт относится к областям производства, работающим в условиях сильных возмущений. Более зависящим от случая является, пожалуй, лишь сельское хозяйство [58]. При исследовании процессов перевозок грузов следует считаться, по мнению В.Н. Луканина [58], с их статистическими свойствами, а при планировании необходимо учитывать фактор случайности. В моделях перевозочного процесса кроме плановых или нормативных показателей приходится иметь дело со случайными величинами и случайными событиями [58].
Вопросами учета неравномерности работы АТС (в том числе вероятностных факторов) в теории грузовых автомобильных перевозок занимались отечественные ученые С. М. Резер, В. Н. Луканин, О. П. Гуджоян, А. В. Ефремов, Б. П. Безель, Л. Б. Миротин, А. В. Вельможин, В.А. Гудков, А.В. Куликов, Д.П. Брунштейн, Ш.А. Бутаев, Ф.Р. Мурзаев, Е.Е. Баубеков, Д.П. Гронин, С.А. Кащеев, С.А. Васильев и др. [5, 9, 14, 35, 36, 37, 38, 39, 48, 74, 75 и др.].
А.И. Воркут [27] с соавторами сформулировали вопросы влияния вероятностных факторов применительно к задаче составления комплексного оперативно-календарного графика поставок и перевозок. Составной частью задачи является разработка развозочных маршрутов с применением известных математических методов [27].
Совершенствованию совместной работы железнодорожного и автомобильного транспорта при влиянии вероятностных факторов посвящены работы, где объектом исследования являются контейнерная площадка грузовой станции и грузовые машины; перевозка нерудных строительных материалов с речных причалов к заводам железобетонных изделий [74]; принципы оперативного прогнозирования объемов перевозок взаимодействующих видов транспорта в перевалочном пункте (на примере грузовой станции Ростов-Товарный Северо-Кавказской железной дороги) [7].
Совершенствованию и разработке новых подходов при влиянии вероятностных факторов посвящены работы [36, 37, 39, 97, 98, 99, 100], где акцентируется внимание на решении поставленной задачи как системы массового обслуживания [42], в том числе: – решение данного вопроса через представление как системы многофазового массового обслуживания дискретного типа с конечным множеством состояний, а также на системном представлении циклов перевозочного процесса. Суть её заключается в разложении систем на ряд подсистем, связанных с определёнными звеньями и элементами транспортного процесса, для нахождения параметров каждой выделенной подсистемы с использованием стохастической аппроксимации [35]; – определение оптимального режима функционирования транспорта в производственно-транспортной системе дорожного строительства. За критерий оптимальности принят минимум суммарных потерь, связанных с простоями компонентов, входящих в систему [46]; – погрузочный пункт рассмотрен как система массового обслуживания, в которой очереди при погрузочно-разгрузочных работах на перевозке грузов рассмотрены как случайные события потока требований [49, 51, 62, 64, 92, 95, 96]; – приемные пункты рассматриваются как системы массового обслуживания, в которых, как показывают исследования, протекает марковский случайный процесс [49]; – организация заготовительно-транспортных работ на строительстве дорог [42]; – работа комбайна по уборке тростника [75]; – А.И. Воркут рассмотрел примеры решения задач по системам массового обслуживания и применения в них для расчета положений теории вероятностей [27].
Совершенствованию и разработке новых подходов при влиянии вероятностных факторов посвящены также работы [1, 5, 6, 11, 14, 38, 45, 73]: 1) развитие теории и методологии управления автотранспортных систем на основе ситуационного подхода, включая системный анализ и обоснование выбора объектов управления [73]; 2) экономическое решение как обобщение процесса и показателей автотранспортного обслуживания грузопунктов в виде их теоретико-множественного объединения в соответствии со структурой взаимодействующих элементарных процессов перевозок [11]; 3) моделирование работы грузового двора перевалочного пункта, занятого переработкой тарно-упаковочных грузов или контейнеров [6]; 4) имитации погрузки АТС, их разгрузки у грузополучателя; имитации времени движения АТС, режимов работы грузовых объектов, работы грузовых устройств и отказов, возникающих в оборудовании погрузочно разгрузочных пунктов, АТС, отказов из-за болезней водителей, а также и времени их восстановления [14]; 5) разработки имитационной модели для определения требуемого количества АТС, которая позволяет решать задачу оптимизации доставки запасных частей автомобилями, работающими в отрыве от основного производства [5];
Исследование влияния средней технической скорости на результаты функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
Величины теоретических частот имеют значение для каждого интервала соответственно: 5,0532; 14,2416; 18,4966; 5,2472. Критерий Пирсона: %2 = 5,17. Критерий В.И. Романовского, отвечающий правосторонней критической области: к =0,41 3. Гипотеза о принадлежности опытных данных к рассматриваемому вероятностному закону не отвергается. Для левосторонней критической области использовался критерий А.Н. Колмогорова с использованием теоретических вероятностей для каждого интервала соответственно: 0,1175; 0,3312; 0,4302; 0,1220. В результате вычислений Я =0,68; .Р(Я) 0,8 [40]. Делается вывод о том, что гипотеза о принадлежности опытных данных к рассматриваемому закону не отвергается. Доверительные границы для х с заданной вероятностью 95 %: Е, = 2,02 [3]; = 0,8023; хв = 26,3 км/ч; хн =23,0 км/ч. Доверительные границы для т с вероятностью 95 %: В = 0,3 [3]; те = 6,7 км/ч; 7Н= 3,7 км/ч.
Исследования были проведены для схемы маршрута М1, представленной на рисунке 1, АТС работали 11 дней. Перевозка осуществлялась АТС марки КамАЗ-4326, количество АТС - 6 ед. А является пунктом погрузки (кирпичный завод №1); В - пункт выгрузки (строительный склад, ул. Комарова, 2); 1г1 - расстояние перевозок груза, 15 км (перевозка кирпича); /х1 - холостой пробег, 15 км; qy - фактическая загрузка АТС, 5 т; tn - время простоя при погрузке одного АТС, 0,5 ч; Тн - плановое время работы, 10 ч; te- время простоя при выгрузке одного АТС, 0,5 ч. АТС подаются на первую погрузку в начале смены во все грузовые пункты одновременно. Исследования были проведены для схемы маршрута М2, представленной на рисунке 2, б. Данные для определения параметров закона нормального распределения VT представлены в приложении А, таблица А. 1.
Перевозка осуществлялась АТС марки КамАЗ-4326, количество АТС -2 ед. АТС работали 2 дня. Согласно рисунку 2, б А является первым пунктом погрузки (кирпичный завод №1), В - первый пункт выгрузки (строительный склад, ул. Комарова, 2); 1г1 - расстояние перевозок груза в прямом направлении, 15 км (перевозка кирпича); 1г2 - расстояние перевозок груза в обратном направлении, 15 км (перевозка поддонов); qy1 - фактическая загрузка АТС в прямом направлении, 5 т;ду2 - фактическая загрузка АТС в обратном направлении, 0,5 т; tn - время простоя при погрузке одного АТС, 0,5 ч; Тн - плановое время работы, 10 ч; te- время простоя при выгрузке одного АТС, 0,5 ч. АТС подаются на первую погрузку в начале смены во все грузовые пункты одновременно. Данные для определения параметров закона нормального распределения VT представлены в приложении А, таблица А. 1. Исследования были проведены для схемы маршрута М4, представленной на рисунке 3, а. Перевозка осуществлялась АТС марки КамАЗ-4326, количество АТС - 3 ед. АТС работали 2 дня. Согласно рисунку 3, а А является первым пунктом погрузки (кирпичный завод №1); В - первый пункт выгрузки (строительный склад, ул. Комарова, 2); Д - второй пункт погрузки (бетонный завод, ул. Комбинатская, 13); С - второй пункт выгрузки (строительный объект «Золотые Купола», ул. Фрунзе, 49); 1г1 - расстояние перевозок груза на первой ветви, 15 км (перевозка кирпича), 1г2 - расстояние перевозок груза на второй ветви, 15 км (бетонные изделия); /х1 - холостой пробег на первой ветви, 12 км; /х2 - холостой пробег на второй ветви, 15 км; qy - фактическая загрузка АТС, 5 т; tn - время простоя при погрузке одного АТС, 0,5 ч; Тн - плановое время работы, 10 ч; te- время простоя при выгрузке одного АТС, 0,5 ч. АТС подаются на первую погрузку в начале смены во все грузовые пункты одновременно. Данные для определения параметров закона нормального распределения VT представлены в приложении А, таблица А. 1.
Значения параметров закона нормального распределения VT, полученные на маршрутах М1, М2, М3, М4 при перевозке груза АТС, представлены в таблице 7.
Значения параметров закона нормального распределения, полученных на маятниковых и кольцевых маршрутах с вероятностью 0,95, представлены в таблице 8. Таблица 8 - Значения параметров закона нормального распределения для VT АТС, полученные в SMCIJl с вероятностью 0, Кодсхемымаршрута Верхняя граница математического ожидания Нижняя граница математического ожидания Верхняя границасреднегоквадратическогоотклонения Нижняя границасреднегоквадратическогоотклонения
После проведения вероятностного анализа статистического материала был проведён регрессионный анализ для выявления зависимости влияния VТ АТС на результаты функционирования малой АТСПГ с учетом неравномерности работы АТС. С учётом возможности выполнения отдельной ездки с грузом и холостых пробегов, были зафиксированы выработки в тоннах для одного АТС (QН1), значения QНi в интервалах изменения значений VТ АТС во время выполнения этих ездок. где yij – частные значения результативного признака, отвечающие данному значению факториального признака; mx – число ездок с грузом и холостых пробегов при заданной VT (повторяемость факториального признака); т число ездок с грузом и холостых пробегов при заданной выработке (повторяемость результативного признака).
В данной работе построение регрессионной прямой осуществлялось при помощи метода наименьших квадратов, использование которого заключается в выравнивании опытных данных, т. е. в построении гипотетической линии. Из всех возможных прямых должна быть выбрана такая, для которой мера рассеяния опытных точек xi , yi будет минимальна [40, 60].
При использовании метода наименьших квадратов отыскиваются такие оценки параметров уравнения регрессии, которые сводят к минимуму выбранную меру разброса. В исследовании рассматривалась линейная регрессия.
Программно-математическое обеспечение модели функционирования малой автотранспортной системы перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
При анализе математической модели зависимости влияния tm АТС на QMWl, записанной в виде уравнения прямой линии применительно к схемам маршрутов Ml, М2, МЗ, М4, были получены значения критерия Фишера при а=0,05, который записывается в виде альтернативного условия, отвечающего правосторонней критической области: Fonl=0,024 Fma6jl=\,6; Исследуемые зависимости изменения QMCUl и Рмал при изменении фактора tm описываются случайной составляющей, представляющей собой коридор разброса функции отклика относительно ее среднего результата. Границы коридора (верхняя и нижняя) зависят от среднего квадратического отклонения звоспр и заданной доверительной вероятности Рд=1-а (Рд принимается 0,95). Полуширина доверительного интервала в каждом сечении графика определяется с помощью формулы (41).
Результаты расчета верхней и нижней границ доверительного интервала разброса QMWl и Рмал для АТС в SMCIJl при а =0,95 представлены в таблице 20. Результаты расчета верхней и нижней границ доверительного интервала разброса влияния tm АТС на Рмал в SMCIJl при а =0,95 представлены в таблице 21. Таблица 20 - Результаты расчета верхней и нижней границ доверительного интервала разброса влияния tm АТС на QMWl при заданной доверительной вероятности 0, Код схемы маршрута Первое сечение Второе сечение Третье сечение Четвертое сечение Верхняя граница Нижняяграница Верхняя граница Нижняя граница Верхняяграница Нижняя граница Верхняяграница Нижняя граница
К ольцевой маршрут М4 1993 1156 1716 1093 1531 939 1385 677 В результате приведённого исследования: - экспериментально доказано, что закон нормального распределения и параметры его числовых характеристик для случайной величины tm определяют процесс изменения QMCUl и Рмал АТС при перевозке грузов в SMCIJl; - с использованием регрессионного анализа установлены зависимости влияния tm АТС на QMWl и Рмал при перевозке грузов в SMCIJl; - отклонения между величинами Q(P) при изменении tm, полученными по методике В.И. Николина, и величинами QMCUl (Рмал) составляют от 3,1 до 51,6 % (от 5,3 до 44,3 %) (приложение В, таблица В.4). Выводы по второй главе 1. Определены основные составляющие методики исследований. Установлено, что методологической базой теоретических и экспериментальных исследований является системный анализ, который позволяет всесторонне систематизировано изучить SMCIJl с учётом влияния на нее таких факторов, как VT и tm . 2. Введено понятие «неравномерность работы АТС», под которой следует понимать величину изменения выработки в тоннах и тонно километрах, возникающую ежедневно в зависимости от влияния таких факторов, как VT и tm . 3. Выполнено обоснование факторов VT и tm, подлежащих исследованию путем логического исключения других факторов, оказывающих влияние на выработку в тоннах и тонно-километрах при, 13, 20, 21 при доверительной функционировании SMCIJl. 4. Экспериментально доказано, что закон нормального распределения и параметры его числовых характеристик случайных величин VT и tm определяют процесс изменения выработки в тоннах и тонно-километрах при функционировании SMCIJl. 5. Выявлены зависимости влияния VT АТС и tm на результаты функционирования SMajl, которые позволили установить границы доверительных интервалов выработки в тоннах и тонно-километрах, представленные в таблицах 12вероятности 0,95.
Анализ выявленных зависимостей влияния VT АТС и tm на результаты функционирования SMCIJl показал, что ранее разработанный математический аппарат не учитывает особенности функционирования малой АТСПГ и не позволяет с необходимой и достаточной точностью выполнить оперативное планирование перевозок грузов с учетом неравномерности работы АТС. Следовательно, для практического использования при оперативном планировании необходимо применять результаты представленных исследований.
Процесс перевозок грузов в малой АТСПГ необходимо описать математической моделью, которая будет обладать обязательными свойствами, такими как конечность, адекватность, истинность, простота использования, согласованность со средой и другими.
Поскольку модели теории грузовых автомобильных перевозок должны позволять выполнять конкретные многовариантные расчеты, связанные с анализом, синтезом, проектированием (планированием) перевозок грузов, воспользуемся, в том числе, рекомендацией В.С. Лукинского в пользу применения аналитического подхода, являющегося универсальным [59, 63, 69 и др.].
Для оперативного планирования перевозок рассматриваются технически исправные АТС. Согласно документу «Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава» и принятой в нём классификации условий эксплуатации, перевозка грузов осуществляется во II, III, IV, V категориях эксплуатации, которые характеризуют условия движения в городах. Категория условий эксплуатации АТС характеризуется типом дорожного покрытия, типом рельефа местности, по которой пролегает дорога, и условиями движения.
Необходимо создать модель функционирования SMajl, которая может быть использована для каждого применяемого в ней маршрута, учитывая опыт разработки моделей других АТСПГ [86, 87 и др.]. Для моделирования используются следующие элементы системы: пункт погрузки, пункт разгрузки, маршрут, время работы SMCIJl. Разработанная модель позволяет планировать QMCUl и Рмал с учетом количества ездок, которое может выполнить каждое АТС. Величины QMCUl (Рмал) представляют собой сумму QHi (PHi). Время на выполнение каждой ездки является переменной величиной, так как включает в себя время движения с грузом (без груза), рассчитанное по VT с учетом отклонений, tm, рассчитанное с учетом отклонений. Модель позволяет спланировать перевозку грузов каждым АТС таким образом, чтобы исключить время ожидания на каждой ездке. Решение задачи выполним путем создания модели SMCIJl с использованием результатов исследований (см. раздел 2) на основе достижений в теории грузовых автомобильных перевозок, установленных в обзоре (см. подраздел 1.2).
Экспериментальная проверка разработанной методики оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системе перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств
Назначение технически исправных АТС для выполнения плана перевозок осуществляется отделом эксплуатации АТП на основании принятых заказов (заявок). Задание на перевозку грузов с указанием необходимого для перевозок количества груза в тоннах выдаётся диспетчером водителю после прохождения медицинского осмотра и ежедневного обслуживания АТС.
Схема методики оперативного планирования перевозок грузов с учетом неравномерности работы АТС внедрена в практическую деятельность АТП и в учебный процесс (приложение Д).
Экспериментальная проверка разработанной методики оперативного планирования перевозок грузов в малой автотранспортной системе перевозок грузов с учетом неравномерности работы автотранспортных средств Целью экспериментальной проверки является определение соответствия разработанной методики оперативного планирования перевозок грузов в SMCIJl существующей практике оперативного планирования. Опыт работы ученых, занимающихся исследованием процессов функционирования перевозок грузов в АТСПГ, показал, что в подавляющем большинстве может успешно применяться пассивный эксперимент, что и было применено в данной работе. При проведении исследований какого-либо процесса потребное выборочное количество наблюдений или реализаций испытаний определяется на основе закона больших чисел и центральной предельной теоремы [16]. В работах [15, 16, 40 и др.] изложен метод выборочной совокупности, согласно этому методу выборочное количество наблюдений должно составлять не менее A -N + t -p-q где TV - генеральная совокупность наблюдений, за величину генеральной совокупности было принято количество дней работы в году АТП (ООО «Бенар-Авто»); t - параметр, являющийся аргументом функции изменения вероятности того, что предельная ошибка выборки не превысит допустимого значения (для технических расчетов уровень доверительной вероятности рекомендуется принимать в размере 0,954, тогда параметр t=2); А -предельная ошибка выборки, для технических расчетов рекомендуется принимать в пределах до 0,1, A=0,1;p-q- оценка генеральной дисперсии.
Ввиду того, что наступление события или его отсутствие в наблюдавшейся малой АТСПГ имеет равновероятностный характер оценки, рекомендуется величины р и q принимать по наибольшему значению - 0,5, тогда генеральная дисперсия составляет q=0,50,5=0,25. 305-4-0,25 п = =75. 0,01-1200 + 4-0,25 При проведении натурных исследований фиксировались время прибытия (убытия) на погрузку (разгрузки), время начала (окончания) движения с грузом (без груза), количество пройденных километров на конкретный момент времени.
В задачу натурного эксперимента входило сравнение результатов, полученных с помощью натурных наблюдений, с результатами расчетов по разработанной в диссертации методике.
Перечень АТС, выполняющих перевозку грузов в период экспериментальной проверки, представлен в таблице Г.1 (приложение Г). Перечень перевозимого груза, наименование и адреса грузоотправителей и адреса грузополучателей в период экспериментальной проверки, Планы по разработанной в диссертации методике составлены с использованием показателей работы АТС по вариантам с учётом назначения VТ i,j ± V i,j (приложение Г, таблицы Г.3–Г.7), tп-в i,j ±п-в i, (приложение Г, таблицы Г.8–Г.12). Результаты сравнения выработки в тоннах и тонно-километрах, полученные по экспериментальной проверке с выработкой в тоннах и тонно-километрах, полученными по разработанной методике (для типичных дней работы), представлены в таблице 22.
Экспериментальная проверка выявила соответствие выработки в тоннах и тонно-километрах, полученных при сравнении результатов натурных наблюдений с результатами планирования по разработанной в диссертации методике (таблица 22). При сопоставлении величин выработки в тоннах и тонно-километрах, полученных в результате натурных наблюдений и по методике, разработанной в данной диссертации, были зафиксированы отклонения результатов функционирования малой АТСПГ как в большую, так и в меньшую стороны в 4,5 % случаев. Максимальная величина отклонений составила -5,1 %. К основным причинам наблюдаемых отклонений относятся факторы технического и организационного характера, а именно: в 11-й день была выполнена не запланированная ездка в АТП; в 103 31-й день произведена замена АТС на менее грузоподъёмное АТС в результате поломки планируемого к перевозке АТС; в 20-й день зафиксирован сход автомобиля с линии.
Прибыль - это положительная разница между суммарными доходами и затратами на производство услуг [76]. Доход определяется величиной денежных средств, полученных в результате перевозок грузов за определённый период времени. К затратам на перевозку грузов относятся: заработная плата водителей с отчислениями, топливо, смазочные и эксплуатационные материалы, запасные части, материалы и инструмент, восстановление износа и ремонт шин, амортизационные отчисления, накладные расходы. Затраты на расход топлива определены согласно методике, утверждённой распоряжением Минтранса РФ от 14 марта 2008 г. № АМ-23-р. В таблице 23 представлены результаты расчета выработки и затрат по характерным дням.